大班科学活动炎热的夏天自然科学现象精修订
大班科学活动炎热的夏天自然科学现象
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大班科学活动：炎热的夏天（自然科学现象）【活动目标】
1.展示与梳理通过观察、调查收集的信息，了解夏天天气特点及与动植物、人们生活的关系。
2.学习看温度计，细心观察与测量，能按温度计上的度数标注气温并学会做气温统计。
3.知道夏季防晒、防暑降温的方法。
【活动准备】
（一）经验准备：幼儿在科学区中已了解温度计的用途，有看温度计和记录温度的经验；幼儿阅读图书、图片资料，并用图画或符号把收集到的资料记录下来，整理成“过夏天”阅读笔记；幼儿了解了夏天里的动植物和人们的活动’知道炎热的夏天里人们防暑降温的办法。
（二）材料投放：师幼共同收集、展示夏天用品的实物或图片；制作夏天调查表，请幼儿画出自己找到的夏天；温度计。
（三）环境创设：将收集的图片与物品陈列在科学观察区。
【活动过程】
一、师幼回顾游戏活动中关于温度计的已有经验，了解夏日气温特点。
（一）师幼共同分享关于温度计的前期经验。
1.师：今天的天气怎么样你们知道今天的气温是多少度吗
2.师：最近我们在科学区中学看温度计，温度计是由什么材料做的温度计大多数是玻璃做的，而玻璃一不小心就会被碰碎，我们应该怎样拿温度计呢（轻拿轻放，温度计放在桌子中间，大家轮流使用温度计。）
3.师：你们在温度计上发现什么？是不是每个温度冲卜都有刻度和红线（或黑线）有什么用处呢它是怎么表示温度的
（二）出示幼儿在游戏活动中记录的温度记录表’教师通过问题引发幼儿感受夏天气温的特点。
师：一天中的气温从早到晚的气温都是一样的吗什么时候温度最高二、引导幼儿分享已经了解的夏日气温下动植物与人类的活动。（一）幼儿分享夏日气温下动植物与人类的活动。师：这么热的夏天，人们做什么了动植物又做什么呢请你们把收集的关于夏天的资料与大家一起分享。
（二）通过与其他季节的比较，了解夏天的特点（气温、人们的活动、动植物的活动等）。
三、师幼交流防暑降温的方法。
（一）结合幼儿的夏天调查表引出话题，引导幼儿从周围的环境变化发现夏天的特点。
师：你们从哪里知道是夏天你们还知道夏天有什么特别的地方吗你们喜欢夏天吗说说理由。
（二）结合幼儿收集的夏季用品展开讨论与交流．了解夏天防晒、防暑的方法。
（三）幼儿介绍并展示收集的物品，初步了解夏季用品的用途。师：这些物品都是什么季节用的它会给我们带来什么用处
（一）幼儿分小组讨论，把多种防晒、防暑的方法用图画记录下来。
讨论：夏天天气很热，太阳火辣辣的，还有哪些防晒的办法呢夏天人们有哪些防暑降温的好办法呢
（二）分享交流，结合图画或者符号整理防晒、防暑的方法。
1.幼儿结合记录表分享交流防晒、防暑降温的方法。
2.教师根据幼儿的讲述进行统计，运用图画或者符号梳理防晒、防暑的办法。
【活动延伸】
（一）游戏活动：幼儿收集动物过夏天的资料投放在阅读区，引导幼儿了解动物的防暑降温办法。
（二）生活活动：提供温度计，指导值日生按温度计上的读数标注气温，请幼儿连续做一周的气温观察记录，了解夏天气温的特点。（三）家园共育：(1）提醒家长带幼儿外出时提示幼儿运用学到的防晒、防暑降温的方法保护自己。(2）请家长在家中为幼儿提供体温计，让幼儿练习测量体温，学习使用体温计。(3）建议家长与幼儿共同完成亲子手册《会变色的晴雨花》中的实验，探究不同天气下花的变色情况。
（四）领域渗透：结合美术活动，开展主题画“夏天”。
自然的数学化与近代自然科学的建构_陈俊
网络出版时间：2012-11-12 13:10 网络出版地址：https://www.360docs.net/doc/da10521608.html,/kcms/detail/43.1447.C.20121112.1310.001.html 自然的数学化与近代自然科学的建构 陈俊 （湖北省道德与文明研究中心、湖北大学哲学学院湖北武汉430072） 摘要：近代自然科学的建构无疑是人类思想史上一次深刻的观念革命。这一革命的最初动机就是近代科学革命的先驱们对“简单、和谐的宇宙”这一古希腊理想的不懈追求。哥白尼率先在天文学领域拉开了革命的序幕，他的后 继者们在对自然数学化的追求中以哥白尼本人并未意识到的方式建立起了宇宙空间的背景化和物质自然的对象化这 两个对建构近代自然科学极为重要的形而上学基础。 关键词：宇宙空间；物质自然；数学化；背景化；对象化 作者简介：陈俊（1976－）男，湖北孝感人，湖北省道德与文明研究中心研究员、湖北大学哲学学院副教授、中国社科院哲学所博士后，主要从事科学技术哲学与科技伦理学研究。 在沉寂了近千年之后，人类，至少是欧洲人的心灵在十六、十七世纪经历了一场深层的思想革命。 这场革命改变了人类的思维框架和模式。任何革命都是有其思想基础的。而这场革命最初的思想基础 就是对自然数学化这一古希腊理想的复兴。近代自然数学化过程的直接后果就是在欧洲人的思维框架 中建立起近代自然科学的两个重要的形而上学基础即：宇宙空间的背景化和物质自然的对象化。本文 试对这一思想历程进行初步的探讨。 一、自然数学化的古希腊背景 近代科学的思想渊源可以追溯到古希腊，古希腊是科学精神的发源地。正如有的学者所说：“整个世界的科学发展就是毕达哥拉斯数学主义的诠释史和德谟克利特的原子主义的论证史。”近代自然 科学的数学化就是直接复兴古希腊数学主义思想的结果。 公元前6世纪，古希腊自然哲学开始出现。这种哲学的出现并不是对远古时代的神话的一种简单取代。而本质上是一种新的哲学思维模式的出现。[1]这种新的思维模式的主旨在于它对宇宙的解释不 再诉诸于神灵，而是诉诸于自然主义的解释。最先对宇宙的起源诉诸自然主义解释的是米利都学派的 自然哲学家们。米利都学派的第一个哲学家泰勒斯首先提出“万物源于水”的思想。而他的弟子阿那 克西曼德则相信万物的基即是“无定形”。阿那克西米尼则认为基本的质料是“气”，它可以被“稀释” 和“浓缩”，从而产生我们所知世界中各种各样的物质。阿那克西米尼的思想实际上开始导向毕达哥 拉斯学派。因为他不仅研究了“万物起源于何物”这样的问题，而且还研究了“是什么使得万物彼此 呈现出差别”，即所谓“变化问题”。“变化问题”首先由赫拉克利特提出。他认为“万物皆变”。但赫 拉克利特所肯定的东西遭到巴门尼德的坚决反对。巴门尼德坚持认为所有变化在逻辑上是不可能的。 巴门尼德对变化可能性的否定对西方哲学思想史有着巨大的影响。他实际上提出了“变化无常的万物 背后不变的原因”这个根本的哲学问题。在某种程度上讲，这是西方科学理性的第一次显现。 毕达哥拉斯学派的自然哲学家们对这个根本的哲学问题给出了肯定的回答。即“是数学结构的不同导致了它们表现上的不同”，因而“数才是万物不变的本源”。他们认为世界上显然存在两类不同的 东西，一类是可感知的千变万化的表象世界，另一类则是不可感知的无形的、没有运动变化的世界，
对西方科学中心转移的一些思考 新
对西方科学中心转移的一些思考 一．西方科学中心转移的基本含义与历史进程 科学中心是指某个时期取得的重大科学成果数目超过同时期取得的重大科学成果总数的25%的国家或地区。由于当今世界科学中心都集中在西方国家，所以又称为西方科学中心。当某个国家的科学思想与成果优于现时科学中心的科学思想与成果，从而引领科学文化潮流时，即所谓科学中心转移。 国别时间 意大利1540~1610 英国1660~1730 法国1770~1830 德国1810~1920 美国1920~ 从16世纪的意大利到20世纪的美国，在人类近现代史中，世界科学中心先后发生了四次大转移。 1.16至17世纪的意大利。意大利曾是世界近代科技和经济的第一中心，是文艺复兴运动的一个大舞台是需要巨人也产生了巨人的地方。以意大利为先导的欧洲各国继承和发展了古希腊、古罗马和古代中国的科学成就，推动了社会的进步。这一时期的意大利产生了但丁、达·芬奇这样伟大的诗人和艺术家，以及哥白尼、伽利略等著名科学家。 2.17至18世纪从资产阶级革命到科技革命的英国。其标志是1662年英国皇家学会的成立，在皇家学会周围云集了牛顿、哈雷、虎克、达尔文等；重大科学理论也层出不穷。在1660-1730年间，英国共有60余名杰出的科学家，约占当时全世界科学家总数的36%以上，他们的科学成果占总数的40%。 3.18至19世纪启蒙运动引领下的法国。法国的全盛时期在百科全书时代和拿破仑一世时期，1792年，法国创办了欧洲最早的一批技术专科学校，建立了国家的综合教育体制，伺候便有了专职的科学家，涌现了一批科学家和重大科研成果，例如著名数学家与力学家拉格朗日、数学家和天文学家拉普拉斯等，还贡献一大批出色的工程师。 4.19至20世纪的德国。德国的社会变革与科学。19世纪社会变革的思想推动了整个德国的发展，终使德国成为了第四个世界科学中心。德国特别注重科学技术的理论和实践相结合，将科学技术应用在农业、工业、交通等部门，使其在19世纪70年代一跃成为世界工业国。 5.20至21世纪的美国。包容、创新引领美国科学，第一次世界大战后科学活动中心转移到美国。美国继承了英国科学的传统和德国科学的体制，贝尔、爱迪生、爱因斯坦等外来科学家也为美国科技发展作出了伟大贡献。二战以后，美国引领世界科技发展，雄踞世界科学中心无上荣耀的地位。 二．主要学者观点 自1954 年，英国科学家贝尔纳对科学的历史进程做出整体概括，最早指出从古至今18 个历史时期的世界技术和科学活动中心。 对近代科学活动中心转移现象最体系的归纳是日本科学史家汤浅光朝于1962年得出的。他给出了科学中心的定义，并指出科学兴隆期在世界范围内曾按下列顺序转移：意大利—英国—法国—德国—美国。他总结得出上述各国的科学兴隆期平均约为80年。这种现象在科学史上被称为“汤浅现象”。 其后，1974年，我国著名科学计量学家赵红州再次分析了科学活动中心转移的现象，并
科学不倒翁的秘密自然科学现象
中班科学活动：不倒翁的秘密（自然料学观象） 【活动目标】 1.喜欢玩不倒翁,乐于探究不倒翁“不倒”的秘密。 2.感知、发现不倒翁的不倒与其半球形底部及上轻下重的特点有关。【活动准备】 （一）经验准备:事先请家长与幼儿共同收集各种造型的不倒翁投放于科学区中,供幼儿摆弄、把玩。 （二）材料准备:(1)幼儿与家长收集的各种玩具(其中有一大部分是各种造型、可拆装的不倒翁)。(2)底部无重物的不倒翁,底部不是半球形的不倒翁,橡皮泥,已剪开小口的海洋球、乒乓球,透明胶等。(操作材料每组一套。) 【活动过程】 一、谜语导入,引发兴趣。 谜语:一个老爷爷,别看年纪大,走路左右摆,就是不倒下。(不倒翁。) 二、和玩具玩“不倒”游戏。 （一）鼓励幼儿看一看、摸一摸、推一推、压一压,以各种方式摆弄各种玩具,并按“会倒”和“不倒”给玩具分类。 （二）组织幼儿分享交流:这个玩具会倒吗?你是怎么玩的?
三、探索“不倒”的秘密。 （一）观察不倒翁的外形特征。 提问:这些不倒翁是什么样的?有什么共同的特点?(底部形态都是半球形。) （二）了解不倒翁的内部构造。 1.引导语:(出示一个底部是半球形但会倒的玩具)底部是半球形的玩具就一定不倒吗？我们来看看。 2.将“会倒”和“不倒”的两个玩具上下两部分拆开来,引导幼儿观察:不倒翁的肚子里有什么?它有什么用处? （三）小结:不倒翁不倒的原因一是它的底部是半球形的;二是它的身体上轻下重,底部有较重的东西。这样它就会左右摇摆而不会倒下。 四、给不倒翁“治病”。 （一）引导语:这几个不倒翁为什么一碰就倒呢? （二）引导幼儿分组观察不倒翁损坏的原因,并尝试借助橡皮泥充当底部重物、利用海洋球或乒乓球将不是半球形的底部改造成半球形等方式修理不倒翁。 （三）在修理过程中,鼓励幼儿不断尝试思考使用橡皮泥的方式,继续感受“上轻下重”这一特点对不倒翁的影响。 五、分享交流修理的过程。
谈数学与自然辩证法
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/da10521608.html, 谈数学与自然辩证法 作者：金飞 来源：《中小企业管理与科技·中旬刊》2016年第10期 摘要：自然辩证法为数学提供世界观和方法论，数学的研究和学习有利于自然辩证法的发展。自然辩证法的基本内容为“两观一论”，本文分别介绍了数学与它们之间的关系，更加突出了数学与自然辩证法的密切联系，进一步帮助人们明确数学中的自然观，增强哲学素养，把握科技发展规律，拓展科技创新视野，熟悉科学方法特点。 关键词：数学；自然观；科技观；科学技术方法论 中图分类号： G4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-109-2 0 引言 自然辩证法是研究自然界和科学技术发展一般规律以及人类认识自然和改造自然一般方法的学科。数学作为一门自然科学，其研究和学习过程中处处都蕴含着自然辩证法的思想。本 文分别讨论了数学与辩证唯物主义自然观、数学与辩证唯物主义科技观以及数学与科学技术方法论之间的关系，进而帮助人们更好的理解数学与自然辩证法之间的密切联系，使人们进一步明确数学中的自然观，增强哲学素养，把握科技发展规律，拓展科技创新视野，熟悉科学方法特点。 1 数学与“两观一论” 1.1 数学与辩证唯物主义自然观 首先，数学理论的产生和发展符合辩证唯物主义自然观的特点。数学是一个系统辩证的自然科学。不同的数学知识之间是相互联系的，它们共同构成了一个系统的数学学科。数学作为方法运用于自然科学，不断加深人们对自然界各个细节的了解，特别是对力学规律的把握，进而形成对自然界的总体认识。另外数学在科学发展过程中也具有指导科研的作用。数学以自然科学为中介，对辩证唯物主义自然观的丰富和发展表现在多方面。数学的各种理论常常为 物理学等学科的理论突破提供绝佳的语言工具，例如微积分是牛顿力学的基础；偏微分方程对麦克斯韦的电磁学理论的指导；随机数学是量子力学的基础。总之，数学中充满了辩证法的内容。 其次，数学理论的产生和发展丰富和发展了辩证唯物主义自然观，进一步推动了科学的发展，对人与自然的认识有了新的观点。16-18世纪的科学技术革命和机械唯物主义的自然观，数学是近代自然科学发展最充分的科学之一。笛卡尔开辟了“解析几何”的全新领域。我们所熟悉的x，y来自笛卡尔，正是这种代数对几何的应用铺平了微积分发展的道路。解析几何成了物理学与自然科学研究方法中的常用利器。由此可见数学与自然辩证法是紧密联系、相互促进
大班科学活动亮的变化自然科学现象
大班科学活动亮的变化 自然科学现象 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
大班科学活动：月亮的变化（二）（自然科学现象）【活动目标】 1.统计与梳理观察记录，了解月亮的变化规律。 2.对探究月亮的变化过程和规律感兴趣。 【活动准备】 （一）经验准备：幼儿具备有意识观察月亮变化的生活经验。（二）材料投放：幼儿已经完成的月亮变化观察记录表。数字资源《月亮的变化》。 （三）环境创设：收集幼儿的观察记录表制作成‘月亮的脸在偷偷改变”的展板。 【活动过程】 一、结合观察记录表，引发幼儿分享、交流观察到的月亮变化。师：你们怎么知道月亮的变化呢？前一段小朋友们设计了月亮变化的观察记录表，还进行了观察，你们发现月亮会变化吗？是怎么变的？ 二、师幼共同梳理月亮变化的过程，了解月亮变化的规律。 （一）幼儿分小组交流各自的观察记录，互相补充，组长用图画和符号记录讨论的结果。 师：开始的时候月亮是什么样的？接着是怎么变化的？最后变成什么样？你的发现和其他小朋友一样吗？我们分小组一起交流讨论，并把最后的结果记录下来。
（二）每组选一名幼儿向集体汇报小组的交流结果。 （三）结合数字资源《月亮的变化》，引导幼儿进一步感知月亮的变化规律。 小结：开始的时候月亮看上去很瘦很瘦的叫什么？像什么？（叫新月，像细细、弯弯的眉毛。）新月过后，接着月亮会变成什么样呢？（会变成小船。）月亮由瘦慢慢地变胖，最后变成圆圆的满月。当满月过后，月亮又慢慢地变瘦了，变成什么样了？像什么？然后怎么变？最后变成什么样的？月亮是不断有规律地变化着的。从新月慢慢变成满月，再从满月慢慢变成新月。 三、提出新的问题，引发幼儿对月亮变化周期的关注。 师：月亮由瘦变胖，又由胖变瘦，用了多长时间呢？我们可以在科学区记录月亮变化的时间。 【活动延伸】 （一）游戏活动：引导幼儿在美工区用绘画、泥塑等多种方式表征月亮的变化制作月相变化图。 （二）家园共育：(1)建议家长与幼儿一起关注月亮变化的时间以及变化周期，并引导幼儿做观察记录。(2)请家长引导幼儿观察亲子手册《月亮的变化》，说说月亮在一个月中的变化规律。
【高校专业介绍】-数学：自然科学之基础
数学：自然科学之基础 最近，传奇华裔数学家张益唐在清华大学演讲，分享了他的数学人生。他关于“孪生素数猜想”的证明震惊了世界。而此前，他默默无名，曾一度“流浪”美国各州，不时借住朋友家中，靠打零工为生。这一切，再次激起了人们对数学的浓厚兴趣。 数学是一门最古老的科学，有着悠久的历史。早在公元前3000年左右，古巴比伦、古埃及、中国就相继出现了算术、代数和几何，被应用于天文、税收及建筑等领域。想想看，在牛顿时代就可以算出每秒钟8公里的第一宇宙速度，为星际航行的开端迈出了第一步。爱因斯坦质能方程成就了核子物理，也为人类指出寻找新能源的方向。这些伟大发现的背后都离不开数学原理。 现代生活中数学更是无处不在，从指纹识别到CT技术，从数据处理到信息安全，从大气科学到火箭飞行器的设计，从地质勘探到施工建筑，形形色色的技术革命的背后，数学都扮演着不可缺少的角色。那么数学到底是怎样一个学科，包含了哪些专业，未来就业出路如何呢？ 目录 一、专业解析 二、专业与就业 三、报考指南 一、专业解析 数学是打开科学大门的钥匙——培根
什么是数学 什么是数学？很多科学家从不同的角度给过不同的定义。米斯拉说：“数学是人类的思考中最高的成就。”爱因斯坦说：“纯粹数学，就其本质而言，是逻辑思想的诗篇。”伽利略说：“自然界这部伟大的书是用数学语言写成的。” 数学是自然科学之基础。从概念上讲，数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。 数学有广阔的应用空间。著名数学家华罗庚说：“凡是出现‘量’的科学部门中就少不了要用数学。研究量的关系、量的变化、量的变化的关系，量的关系的变化等等现象都是少不了数学的，所以数学之为用贯穿到一切科学部门深处，而且成为它们的得力的助手和工具。” 数学也有纯粹理论的一面。现代数学已经发展出了众多的分支，而且不断深入。在纯数学很多领域，数学家的工作不为大众所了解，很可能也看不到什么应用前景，但是，数学的美激励着一代代数学家不断去探索未知。 大学里数学学什么？ 数学类专业属于理学，按照教育部《普通高等学校本科专业目录》（2012年）的划分，数学类专业主要包括数学与应用数学、信息与计算科学、数理基础科学（特设）等。 数学与应用数学包括基础数学和应用数学两方面。基础数学研究的是数学本学科的基本理论与发展规律，如著名的哥德巴赫猜想等问题就是基础数学的研究对象；应用数学就是由大量的实际问题引发的数学理论，解决现实生活或其他学科与科学技术中碰到的问题；信息与计算科学包括计算数学与信息处理中的数学两个方面，主要培养学生运用数学的思维和方法解决信息技术领域中的实际问题。另外，统计学是应用数学的一个分支，很多高校的数学学院除了有数学系、信息科学系外，还设有统计、精算、金融数学等科系。
为什么中国成不了世界科学中心
中国成得了世界科技中心吗？ “世界科技中心”就像是人类进步发展历史长河中的精神源泉地。每个渴望并期望屹立世界之巅的国家，都急切的希望它能转移到自己的国度，但是对于我们而言，中国能成为世界科技中心吗？答案是否定的。 首先，中国缺少对这一名称及其含义的深究与探知。 众所周知，科学活动中心的形成条件是教育；经济政治；学术传统、哲学思想；科技研究规模，都需要优胜于其它国家的地方。 就教育而言，中国像是在不断寻求探索未知阶段的年轻人，而英、美这些教育相对成熟的国家早已是成年人，甚至老年人。教育的普及度，教育的制度建设，教育的认知度，都需要很长的一段路走，就像今年人大会议上出现的名词“被就业”一样，目前中国绝大多数学生群体的教育形式，就是“被教育”。而教育最终的意识形态就该是，学生主动去寻求教育。 至于经济政治，并不要太多的“引经据典”。很显然，中国在经济上，仍属于发展中国家，我们的经济须臾发展的初级阶段，“经济基础决定上层建筑”，而政治就是“上层建筑”的典型代表之一。不得不说美国，因为经济的霸主地位，决定了军事，军资储备，军队战斗力也是世界第一，而军事又是政治的“命脉”。拳头决定权利，所以经济我们本身不足，而因为经济决定的政治，必然使中国落于人后。 中国的当下，相比于古代以及近现代，在学术，哲学领域明显匮乏，没有再出现过孔子一样学术的大家，没有对道家研究再透的学者，更没有能改变世界宏观思想的哲学家，中国整个社会都在保守的研究“前人”的学术，研究“古人”的哲学观念，缺少创新，至少目前的诺贝尔文学奖空白，说明了很多问题。 科研领域，我们也是相对匮乏的，从最本跟的科研人员来讲。目前，发达国家普遍加大了在全世界搜寻、吸引、利用人才的力度，统计资料表明，全世界平均每年有1．7万科技专业人才直接定居美国，16．8万科技人才通过H－1B临时签证前往美国工作，18．3万外国学生进入美国大学就读，世界科技移民的40％以上最终进入美国。这一些数据，很显然的告诉我们在科研最本质的人员人才战略上我们很有很多要不断强化的地方。 其次，纵观之前所有成为过世界科技中心的国家我们不难看出。中国想成为世界科技中心的未来任重道远。 16世纪的意大利是第一个世界科学中心。意大利是欧洲文艺复兴运动的发源地，文艺复兴运动掀起了欧洲思想解放的高潮，终结了长达近千年的中世纪黑暗时代。这一时期的意大利，不仅产生了像但丁、达·芬奇这样的伟大诗人和艺术家，还出现了一批以哥白尼、伽利略为代表的著名科学家，诞生了《天体运行论》、《星空信使》和天文望远镜等一大批科学名著和科学发明。这些科学技术成果的诞生，极大地改变了人们对世界的看法，开创了崭新的实验科学新时代，近代科学第一个中心在意大利形成。但随着1600年布鲁诺被教会送上火刑柱，1642年伽利略的去世，意大利科学中心开始向北欧转移。 17世纪的英国是第二个世界科学中心。17世纪初，在弗兰西斯·培根科学思想的影响下，英国政府和社会普遍重视知识的价值，提倡科学实验，成立皇家学会，研究自然科学。学会周围云集了牛顿、虎克、波义耳、哈雷等一大批科学家，先后诞生了牛顿力学、电磁场理论、进化论等一批科学理论。特别是1687年牛顿《自然哲学之数学原理》的出版，宣告了牛顿力学的诞生，这是近代科学发展中第一件震撼世界的事件，也成为英国科学革命理论的顶峰。科学上的成就成为了技术革命的先导，瓦特在前人的基础上发明完善了高效蒸汽机，蒸汽机技术和纺织机械技术的完美结合，引起了英国第一次工业革命，从而改变了整个生产和社会生活的面貌。1727年随着牛顿的去世，英国科学技术开始急剧衰落。 18世纪的法国是第三个世界科学中心。18世纪初，法国经历了一场空前的大革命，以狄德罗为代表的一批启蒙运动哲学家形成了法国百科全书派。他们竭力提倡科学和民主，进行了一次以反封建为主要内容的思想解放运动。同时，在牛顿科学理论的影响下，出现了以拉格朗日、拉普拉斯、拉瓦锡等为代表的一大批卓越的科学家，取得了《分析力学》、《概率论的解析理论》和《化学纲要》等一批重要科学著作，使法国成为世界科学中心，到19世纪初进入高峰。但法国过分学院式的科研方式以及不重视科学成果的转化和应用，日益动摇了法国世界科学中心的地位。
大自然的现象
大自然的现象——风 大自然真是千奇百怪，样样俱全。风就是其中的一种。 风对于我们并不陌生，它无时无刻不在我们的身边走动。风像一位神奇的隐士，看不见也摸不着。一会儿，又像凶神恶煞，疯狂地抽打着你的身躯。总之，它是变化无常的。 那么，风又是怎样形成的呢？其实很简单。只要空气流动，就会产生风。只不过，有时流动得快，有时流动得慢罢了。 地球上，有6个风带：南、北信风带，南、北东风带和南、北西风带。由于这6个风带的纬度、方向和速度的不同，就会出现我们所说的不同种类的风。此外，风形成的因素还有地形的高低、气候的冷暖等。 风对我们人类作出了巨大的贡献。古代，劳动人民利用风的原理，给船加上风帆，于是，帆船就成沟通各大洋之间的主要交通工具。明代，郑和七下西洋使用的帆船就有两千多吨重，足以显示当时造船业的高度发达及风的大作用。近代，由于热机的发明，帆船的地位逐渐下降，但是，又由于现代“经济危机”和“能源危机”的反复冲击，帆船的地位又逐渐回升了。日本提出造五万吨的帆船货轮的方案，荷兰也设想建设更大吨位的集装箱船，将来，新型的帆船会乘风破浪地出现在辽阔的海洋上。 我国人民很早就利用风车磨面。现代，美国的一个研究机构，做了一个大风车，用来发电，其发电量足够一个1500户人家的村镇使用。美国还想造功率更大的风力发电机构，来解决当前的“能源危机”。随着科学的发展，人类利用风的原理，制造风洞，研究气流，一定会有新的进展。 不过，风也有它有害的一面。美国出现过的黑风暴。曾席卷大半个美国，将3亿吨优质土统统吹入了大西洋，给农业带来巨大的损失。我国沿海的台风，墨西哥湾的以及加勒比海的飓风，都给当地人民带来灾害。 风是大自然的现象。它能给人类造福，也能给人类带来灾害。但是，人是大自然的主人，他们有能力改造自然，征服自然。随着时代的进一步发展，相信不远的将来，风一定会给人类带来更大的幸福。 1、文章是怎么写风是变化无常的，请你把有关的语句抄写下来。 2、风是怎么形成的？用“”在文中画出。 3、判断：你认为正确的在括号里画“√”。文章主要写的是： 风是变化无常的。（）风是怎样形成的。（） 风给我们人类带来了哪些贡献和伤害。（） 风的形成及风与人类的关系。（） 4、“随着时代的进一步发展，相信在不远繁荣将来，风一定会给人类带来更大的幸福。”请你大胆的想象一下，不远的将来，风会给人类带来哪些幸福？要求举例说明。
数学是自然科学最基础的学科
数学是自然科学最基础的学科，是中小学教育必不可少的的基础学科，对发展学生智力，培养学生能力，特别是在培养人的思维方面，具有其它任何一门学科都无法替代的特殊功能。我们研究中学生数学学习的心理障碍与消除的目的是：（1）便于对数学教学活动进行较为全面系统的回顾和反思，以总结经验，找准问题，发扬成绩，纠正错误；（2）把握中学生学习数学的心理状态，加强教学活动的针对性，提高数学课程教学的质量和效益；（3）试图探讨影响数学教学质量的因素及与素质教育相悖的有关问题，使数学学科价值能够在教育过程中得到充分展现和有效发挥，更好地为实施“科教兴国”战略和现代化建设服务。 一、中学生数学学习的有哪些心理障碍 中学生数学学习的心理障碍，是指影响、制约、阻碍中学生积极主动和持久有效地学习数学知识、训练创造性思维、发展智力、培养数学自学能力和自学习惯的一种心理状态，也即是中学生在数学学习过程中因“困惑”、“曲解”或“误会”而产生的一种消极心理现象。其主要表现有以下几个方面： 1、依赖心理数学教学中，学生普遍对教师存有依赖心理，缺乏学习的主动钻研和创造精神。一是期望教师对数学问题进行归纳概括并分门别类地一一讲述，突出重点难点和关键；二是期望教师提供详尽的解题示范，习惯于一步一步地模仿硬套。事实上，我们大多数数学教师也乐于此道，课前不布置学生预习教材，上课不要求学生阅读教材，课后也不布置学生复习教材，习惯于一块黑板、一道例题和演算几道练习题。长此以往，学生的钻研精神被压抑，创造潜能遭扼杀，学习的积极性和主动性逐渐丧失。在这种情况下，学生就不可能产生“学习的高峰体验”——高涨的激励情绪，也不可能在“学习中意识和感觉到自己的智慧力量，体验到创造的乐趣”。 2、急躁心理急功近利，急于求成，盲目下笔，导致解题出错。一是未弄清题意，未认真读题、审题，没弄清哪些是已知条件，哪些是未知条件，哪些是直接条件，哪些是间接条件，需要回答什么问题等；二是未进行条件选择，没对问题所需要的材料进行对比、筛选，就急于猜解题方案和盲目尝试解题；三是被题设假象蒙蔽，未能采用多层次的抽象、概括、判断和准确的逻辑推理；四是忽视对数学问题解题后的整体思考、回顾和反思，包括“该数学问题解题方案是否正确？是否最佳？是否可找出另外的方案？该方案有什么独到之处？能否推广和做到智能迁移等等”。 3、定势心理定势心理即人们分析问题、思考问题的思维定势。在较长时期的数学教学过程中，在教师习惯性教学程序影响下，学生形成一个比较稳固的习惯性思考和解答数学问题的思维格式和惯性。虽然这种解决数学问题的思维格式和思维惯性是数学知识的积累和解题经验、技能的汇聚，它有利于学生按照一定的程序思考数学问题，比较顺利地求得同类数学问题的最终答案，但另一方面这种定势思维的深化和习惯性增长又带来许多负面影响，使学生的思维向固定模式方面发展，解题适应能力提高缓慢，分析问题和解决问题的能力得不到应有的提高。 4、偏重结论偏重数学结论而忽视数学过程，这是数学教学过程中长期存在的问题。从学生方面来讲，同学间的相互交流也仅是对答案，比分数，很少见同学间有对数学问题程的深层次讨论和对解题方法的创造性研究。至于思维变式、问题变式更难见有涉及。从教师方面来讲，也存在自觉不自觉地忽视数学问题的解决过程，忽视结论的形成过程，忽视解题方
世界科技馆的现状和发展趋势
世界科技馆的现状和发展趋势 中国科技馆副馆长黄体茂 在科技馆规划设计之前，客观地了解世界上典型的、水平较高的、主流的科技馆的现状和发展趋势，对正确理解科技馆的性质和特点，对科技馆的正确定位和实现较高的质量和水平是非常必要的。 为区别传统意义上的、众所周知的科技工业博物馆，本文称要讨论的为现代意义的科技馆，简称科技馆，国外也有叫科学中心等名称的。 研究现代意义科技馆，有必要先探讨一下它的由来，再比较客观地了解一下它的现状，然后总结归纳出一些规律性的东西，进而科学推测其发展趋势。 一、科技馆的由来 关于科技馆的由来，可有两种解释。一种是教育家和科学家在教育思想改革中创造出来的，另一种是为适应科学技术日新月异的发展而自然产生的。 （一）科学家和教育家在教育思想改革中创新出科技馆 从时间上看，最早具备现代意义科技馆特点的应算法国巴黎发现宫，它建于1937年。当时法国巴黎承办了一次万国博览会，即现在的世博会。政府为此投资兴建了一批建筑，其中包括漂亮的大宫和小宫。博览会后，诺贝尔物理学奖获得者让-佩兰策划了一个叫“技术中的艺术”的展览，并在大宫展出，后不断改造、扩充，发展成为现在的发现宫形式。 是什么使让?佩兰产生建发现宫的想法呢？据说，是他与一位英国朋友、也是一位诺贝尔奖得主讨论时说，不应把科学活动局限在科学家范围，应把科学加以普及，让更多的人了解科学。要设置一些公共场所，在这里通过科学表演向观众介绍生活中的科学，体现科学与公众的关系。他认为，多数公众对高深的科学原理并不感兴趣，也不可能理解，因此只告诉他们应用即可。他还说，发现宫反映的不是高技术，而是让平民百姓了解最基本的科学。连基本的科学都不懂，怎么可能了解高新技术呢？在此先不讨论这种观点是否准确，但应该承认他在某种程度上已经道出了科普的一般意义和大众教育的某些基本特点。 正是在这种思想引导下，发现宫开始尝试展出一些基础科学内容。最初的形式有些象老师辅导的科学实验，后来逐渐地采取不用老师辅导而由观众自己进行的实验和演示，即现在的常设展览教育形式。要特别强调，发现宫是世界上第一个没有象传统科技工业博物馆那样的收藏品的科技馆。 （二）为适应科学技术日新月异的发展而自然产生的 谈到科技馆常使人联想到自然博物馆和工业技术博物馆这类科技工业博物馆。 在科技不发达的时候，人们把自然界本身产生的动、植物的标本、化石等收藏起来，进行陈列和研究。出现了如1753年建成的伦敦大英自然博物馆等自然博物馆。 在科技逐渐发达起来后，特别是欧洲工业革命后，人们把由人设计制造出来的较为复杂的工具、仪器和设备收藏起来，进行陈列。出现了如1820年建成的德国柏林国家技术博物馆和1857年建成的英国伦敦科学博物馆等工业技术博物馆。
周易和天文学
四、《周易》和天文学 李申 1．中国古代天文学概貌 《尚书》上说，尧“乃命羲和，钦若昊天。历象日月星辰，敬授人时”(《尚书·尧典》)。尧的事迹已不可考，但这段话至少说明，在很古的时候，我国天文学就有了高度发展。 据有关专家研究，在商朝，就已经有了相当完备的历法，懂得了置闰，而且有世界上最早的关于日蚀的记录。春秋战国时代，天文学有了飞快发展，那时至少有五六种历法并行，天文学家们已掌握了五大行星的运动周期，天文观测的记录也更加丰富。汉代，奠定了以后两千年间我国古代的历法体制，掌握了日食周期，早于西欧一千多年发现了太阳黑子，创制了测天的浑仪和模拟天象运动的天球仪(浑象)，观测到月亮运动的不均匀性，并把它引入历法，提高了推算日月食的精度。晋代，发现了岁差。南北朝时，发现太阳运动不均匀。唐代，一行主持了世界上最早的大地测量，制订了当时最先进的历法。元代，郭守敬等人制订的授时历，总结了我国古代天文学的积极成果；达到了很高的水平。上述这些，有许多在世界上都处于领先的地位。 古代天文学可说包括三个部分： ①天文观测： ②制订历法， ③天体理论。 天文观测和天体理论与《周易》无关，所谓《周易》与天文学，主要是和历法的关系。 《尚书·尧典》说尧命令羲和观测天象，告诉人们如何计时，这是历法的根本目的。但是实际上，后来的历法都把推测日食作为自己的首要任务；而推测日食的目的则是为了探测天意，占卜吉凶。天意如何，与当时的国家政治有非常密切的关系。据统计，中国古代由国家颁布的历法有七十种左右。说明历史上每隔三四十年就要改革一次历法。而改历的基本原因就是因为日食预报不准。 记时，对于每一个人类社会都是必要的。对于一个农业社会，更是生产的必要条件。农业生产对气候的要求有时非常严格，早一天晚一天就会影响一年的收成。但这种要求严格的情况只是需要掌握即时的天气变化，与历法关系不大。历法上错一两天甚至三五天，并不影响人们的生产和生活。但是，只要错上一天甚至一个时辰，就会影响日食预报的准确性，从而给国家的政治生活造成混乱。 至少从汉代开始，太阳成了君主的象征。日食，表示君主受到了侵犯，或是说明有人搞阴谋诡计，在皇帝背后捣鬼。能够这么做的人往往是亲近大臣，所以汉代常常为日食免去宰相一级官员的职务，甚至把他们处死。大约从曹操的儿子曹丕开始，才免去了这一条，说，日食是因为自己不好，与大臣们无关。 远古的人们认为，日食就是太阳被某种动物吞食，就象猛兽食人一样，所以叫日食。后来也写作“日蚀”，也是食字旁，与食有关。所以他们每逢这时就进行救援，敲锣打鼓，弄出各种声响，就象要吓退野兽一样。后来，这种远古的习俗成为国家的一项制度。每到这一天，就在国家举行重大祭祀的场所敲锣打鼓，向神献祭。假若正在举行重要会议，也必须停
数学与其他科学
数学与其他科学 太阳系中的行星之一——海王星是在1846年在数学计算的基础上发现的。1781年发现了天王星后，观察它的运行轨道，总是和预测的结果有相当的差距。是万有引力定律不正确呢？还是有其它原因呢？有人怀疑在它的周围有另一颗行星存在，影响了它的运行轨道。1844年英国的亚当斯（1819——1892）利用万有引力定律和对天王星观察的数据，推算这颗未知的行星的轨道，花了很长时间计算出这颗未知行星的位置，以及它出现在天空的方位。亚当斯于1845年9月——10月把它的结果分别寄给了剑桥大学天文台台长查理士和英国格林尼治天文台台长艾里，但是，查理士和艾里迷信权威，把他的结果束之高阁，不予理睬。1845年法国一个青年天文学家、数学家勒维烈（1811——1877）经过一年多的计算，于1846年9月写了一封信给德国柏林天文台助理员加勒（1812——1910）。信中说：“请你把望远镜对准黄道上的宝瓶座，就是经度三百二十六度的地方，那时你将在那个地方一度之内，见到一颗九等亮度的星”。加勒按勒维烈所指的方位进行了观察，果然在离指出的位置相差不到一度的地方找到了一颗在星图上没有的星——海王星。海王星的发现不仅是力学和天文学特别是哥白尼日心说的胜利，也是数学的伟大胜利。 这样的例子还很多。如1801年谷神星的发现，意大利天文学家皮亚齐（1746——1826）只记下了这颗小行星沿9度弧的运动，这颗星就又躲藏了起来，皮亚齐和其他天文学家都没有办法求得。德国二十四岁的高斯根据观察的数据进行了计算，求得了这颗小行星的轨道。天文学家在这一年的十二月七日在高斯预先指出的地方又重新发现了谷神星。 已过去的百年中，最伟大的科学创造是电磁学理论、相对论和量子理论，它们都广泛地运用了现代数学。我们在这里先讨论电磁理论，因为我们大家都很熟悉其应用。在19世纪前半叶，一部分物理学家和数学家对电学和磁学投入了大量研究，但却只有少数几个关于这两种现象特性的数学定律问世，19世纪60年代，麦克斯韦将这些定律汇集起来并研究其一致性。他发现，为了满足数学上的一致性，必需增加一个关于位移电流的方程。对于这一项他所能找到的物理意义是：从一个电源（粗略地说是一根载有电流的导线）出发，电磁场或电磁波将向空间传播。这种电磁波可以有各种不同的频率，其中包括我们现在可以通过收音机、电视机接收的频率以及X射线、可见光、红外线和紫外线。这样，麦克斯韦就通过纯粹的数学上的考虑预言了当时还属未知的大量现象的存在，并且正确地推断出光是一种电磁现象。尤为值得注意的是我们对什么是电磁波并无丝毫的物理认识，只有数学断言它的存在，而且只有数学才使工程师们创造了收音机和电视机的奇迹。 同样的观察也被运用于各种原子与核现象。数学家和理论物理学家谈到场——引力场，电磁场，电子场等等——就好像它们都是实际的波，可以在空间传播，并有点像水波不断拍击船舶和堤岸那样发挥着作用。但这些场都是虚构的，我们对其物理本质一无所知，它们与那些可直接或间接感觉到或是看得见的事物，例如光、声、物体的运动，以及现在很熟悉的收音机和电视只是隐约地有些关系。贝克莱曾把导数描述为消失的量的鬼魂，现代物理理论则是物质的鬼魂。但是，通过用数学上的公式表示这些在现实中没有明显对应物的虚构的场，以及通过推导这些定律的结果，我们可以得到结论，而当我们用物理术语恰当地解释这些结论时，它们又可以用感性知觉来校验。 赫兹(Heinrich Hertz) 这位伟大的物理学家，第一个用实验证实了麦克斯韦关于电磁波能在空间传播的预言。他为数学的力量所震惊而不能抑制自己的热情，“我们无一例外地感受到数学公式自身能够独立存在并且极富才智，感受到它们的智慧超过我们，甚至超过那些发现它的人，从中我们得到的东西比我们开始放进去的多得多”。 1930年英国物理学家荻拉克，利用数学推理及计算预言存在正电子。1932年美国物理学家安德逊在试验中证实了这一点。 20世纪最大的科学成就莫过于爱因斯坦的狭义和广义相对论了，但是如果没有黎曼于1854年发明的黎曼几何，以及凯莱，西勒维斯特和诺特等数学家发展的不变量理论，爱因斯坦的广义相对论和引力理论就不可能有如此完善的数学表述。爱因斯坦自己也不止一次地说过这一点。例如，1912年夏，他已经概括出新的引力理论的基本物理原理，但是为了实现广义相对论的目标，还必须寻求理论的数学结构，爱因斯坦为此花了3年的时间，最后，在数学家M·格拉斯曼的介绍下掌握了发展相对论引力学说所必需的数学工具——以黎曼几何为基础的绝对微分学，也就是爱因斯坦后来所称的张量分析。在1915年11月25日发表的一篇论文中，爱因斯坦终于导出了广义协变的引力场方程，在该文中他说：“由于这组方程，广义相对论作为一种逻辑结构终于大功告成！”广义相对论的数学表达第一次揭示了非欧几何的现实意义，成为历史上数学应用最伟大的例子之一。他还说过“事实上，我是通过她（诺特）才能在这一领域内有所作为的。” 非欧几里德几何是从欧几里德时代起的几千年来，人们想要证明平行公理的企图中，也就是说，从一个只有纯粹数学趣味的问题中产生的。罗巴切夫斯基创立了这门新的几何学，他自己谨慎地称之为“想象的”，因为还不能指出它的现实意义，虽然他相信是会找到这种现实意义的。他的几何学的许多结论对大多数人来说非但不是“想象的”，而且简直是不可想象和荒涎的。可是无论如何罗巴切夫斯基的思想为几何学的新发展以及各种不同的非欧几里德空间的理论的建立打下了基础；后来这些思想成为广义相对论的基础之一，并且四维空间非欧几里德几何的一种形式成了广义相对论的数学工具。于是，至少看来是不可理解的抽象数学体系成了一个最重要的物理理论发展的有力工具。同样地，在原子现象的近代理论中，在所谓量子力学中，实际上都运用着许多高度抽象的数学概念和理论，比如，无限维空间的概念等等。 如果没有凯莱在1858年发展的矩阵数学及其后继者的进一步发展，海森伯和狄拉克就无法开创现代物理学量子力学方面的革命性工作。狄拉克甚至说，创建物理理论时，“不要相信所有的物理概念”，但是要“相信数学方案，甚至表面上看去，它与物理学并无联系。”
世界科学中心的五次转移
世界科学中心 世界科学中心的确定标准与一般规律 科学发展的研究表明，如果某个国家的科学成果数占同期世界总数的25%以上，这个国家就可以称为“世界科学中心”。近代科学诞生以来，科学发展史揭示了这样一条基本规律：在每一个历史时期，总有一个国家成为世界科学中心，引领世界科学技术发展的潮流，经过大约近一个世纪后转移他国。 按照世界科学中心转移的一般规律，一个国家要成为世界科学中心必须具备四个基本条件： 首先，人们的思想得到前所未有的解放，科学发展具备浓厚的思想文化基础，如意大利的文艺复兴运动、法国的启蒙运动等； 其次，要有促使本国人才迅速成长的教育制度和吸引他国人才最优的科研环境； 第三，要注重科技成果的转化和应用，实现高新技术产业化，积累雄厚的物质基础，推动经济、社会和文化全面发展； 第四，要制定独创的科学发展战略和鼓励原始创新的科技政策，大力倡导自由探索的学术氛围。 世界科学中心的五次大转移 按照世界科学中心的确定标准与一般规律，从16世纪的意大利到20世纪的美国，世界科学中心先后进行了五次大转移。 16世纪的意大利是第一个世界科学中心 意大利是欧洲文艺复兴运动的发源地，文艺复兴运动掀起了欧洲思想解放的高潮，终结了长达近千年的中世纪黑暗时代。这一时期的意大利，不仅产生了像但丁、达·芬奇这样的伟大诗人和艺术家，还出现了一批以伽利略为代表的著名科学家，诞生了星空信使》和天文望远镜等一大批科学名著和科学发明。这些科学技术成果的诞生，极大地改变了人们对世界的看法，开创了崭新的实验科学新时代，近代科学第一个中心在意大利形成。但随着1600年布鲁诺被教会送上火刑柱，1642年伽利略的去世，意大利科学中心开始向北欧转移。 17世纪的英国是第二个世界科学中心 17世纪初，在弗兰西斯·培根科学思想的影响下，英国政府和社会普遍重视知识的价值，提倡科学实验，成立皇家学会，研究自然科学。学会周围云集了牛顿、虎克、波义耳、哈雷等一大批科学家，先后诞生了牛顿力学、电磁场理论、进化论等一批科学理论。特别是1687年牛顿《自然哲学之数学原理》的出版，宣告了牛顿力学的诞生，这是近代科学发展中第一件震撼世界的事件，也成为英国科学革命理论的顶峰。科学上的成就成为了技术革命的先导，瓦特在前人的基础上发明完善了高效蒸汽机，蒸汽机技术和纺织机械技术的完美结合，引起了英国第一次工业革命，从而改变了整个生产和社会生活的面貌。1727年随着牛顿的去世，英国科学技术开始急剧衰落。 18世纪的法国是第三个世界科学中心 18世纪初，法国经历了一场空前的大革命，以狄德罗为代表的一批启蒙运动哲学家形成了法国百科全书派。他们竭力提倡科学和民主，进行了一次以反封建为主要内容的思想解放运动。同时，在牛顿科学理论的影响下，出现了以拉格朗日、拉普拉斯、拉瓦
世界科学活动中心
科学活动中心将移向何处 世界科学活动中心，经历了由意大利-英国-法国-德国-美国的迁移过程。而科学中心的迁移周期通常为80年，距第一次世界大战后，科学活动中心迁移到美国已将近百年，世界活动中心将迁移向何处？我的观点是，短期内不会迁移，如果发生迁移，英国最有可能成为下一个世界科学活动中心。 19世纪，美国成为世界活动中心，主要通过搞技术发明、技术引进等，通过大量引进人才，美国逐渐成为最强大的资本主义国家。同时，美国拥有一套独特的科研体制，通过科学的管理，各方面技术又相互促进，最后使得美国得以成为最强大的经济体，同时经济反哺科技，美国的诺奖、菲尔兹奖等已经将其他国家远远甩在身后，使得美国的世界活动中心的地位短期内无法撼动。 世界各国科技实力排名，大致可以分为五个等级： 第一级，极其发达：美国。 第二级，发达：英国、法国、德国、日本。 第三级，较发达：芬兰、俄罗斯、意大利、以色列、加拿大、澳大利亚、挪威、韩国、捷克等中等发达国家。 第四级，一般：中国、印度、墨西哥、南非等发展中国家。 第五级，落后：其余发展中贫穷国家。 如果说活动中心发生迁移，我认为，最有可能逆袭的是英国。 第一，英国拥有者强大的科研能力。意大利的文艺复兴，诞生了大批科学家，达芬奇、伽利略等开创了实验科学的传统；英国皇家学会为英国日后成为科学活动中心奠定了坚实基础；法国创办的欧洲最早一批科学技术专科学校培养了大批的科技人才；德国的基础扎实、训练严格的科技队伍取得的重大突破对科技界产生了巨大的影响。几次科学活动中心的国家，无一例外，都拥有着不可多得的人才。马克思主义认为，世界上的一切事物中，人是最宝贵的。科学劳动是一项复杂的富有创造性的劳动，需要科学家发挥高度的创造力和耗费巨大的精力。因此，不管什么国家，什么年代，科学人才及科学家队伍才是科学发展速度的决定性因素。 2014泰晤士高等教育的世界大学排名中，英国有11所大学进入了世界百强，其中牛津大学、剑桥大学、帝国理工大学更是进入了世界前10强。而除了这三所之外，其他前10名的学校全部来自于美国，世界百强大学美国更占了大半。这个数据，一方面体现了美国科学地位的不可撼动，另一方面更直接说明了英国在科学界的强大的地位。 第二，英国有着语言优势。英语，作为世界各国文化交流的官方语言，成为科技领域的通用语言，需要得益于美国长期以来的科技优势。世界上绝大部分科技论文都是用英文书写的，而刚刚进入科技领域的工作者需要借助前人的成果才能更进一步，这不可避免需要使用英语。任何一个科技工作者如果没有掌握英语这门语言，只能在小范围内闭门造车，而不能走向世界。相比于处于第二阶梯的日本的日语、德国的德语、法国的法语，英国得天独厚的语言优势，有利于他们更好与世界进行交流，更好地在科技领域取得突破。 第三，其他优势。2014年最新的综合国力排名中，排在前五位的是美国、俄罗斯、中国、日本与英国。俄罗斯与中国属于第三阶梯与第四阶梯，俄罗斯的较高的综合国力取决于其强大的军事能力，而自然科学和基础研究方面，还无法追赶上英美等国家。中国是世界第二大经济体，同时国土面积位列第三，但由于其工业起步较晚而且人口众多，国民素质有待提高等因素，成为科技中心可能性不大。日本人口素质比较高，科技发达，科技水平先进，但由于其地理位置的特殊性，国土纵深较小，生存空间不足，能源与市场对海外有着巨大的依赖性，所以很难对美国造成实质威胁。英国在世界上对科技的贡献度和在科学界的影响力